Станок для асферизации оптических деталей

О П ИА Н И Е (ц 680862ИЗОБРЕТЕНИЯ Своз Советских Социалист и чески к РеспубликВТОР СКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ 6) Дополнительное к авт. сеид-ву Заявлено 23.05.77 (23) 248/2 Ъ 08 исоединеииен зая асудэРстееювб Ваюйт СССР аа диан кмбровкка и еткрапкй(71) Заявитель 54) СТ ЛЯ АСфЕРИЗАЦИИ ОПТИЧЕСКИ ЛЕТАЛ ЕИ Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для изготовления оптических деталей с асфернческими поверхностями, применяемых в спектральных и оптико-электронных приборах.Известно устройство, содержащее ста- а нину, механязм перемещения заготсвкн я кривошипный механизм с двумя кинетичеоки связанными кривошипами, сообшаюшимн инструменту плоско-параллельное круговое перемещение; скорость и размах инструменв та устанавливают путем смешения пальцев обоих кривошипов на одинаковую величину, что позволяет регулиуовать режим обработки Ври асфериэация 1.Однако это устройство не позволяет п 15 высить точность и производительность обработки, так как смешение пальцев кривовипного механизма приводит к одинаковому изменению размаха инструмента как по меридиоиальному, так и по сагиттально-. ф му сечениям асферизуемой поверхности.Смешение пальцев кривоаипного механизма от осей вращения кривошяпов увеличивает размах. инструмента и позволяет повысить его скорость, следовательно, и производительность обработки, носиющвт.точность асфериэацни, так как увеличение размаха по меридиональному сечению асферизуемой поверхности, имеющему переменный радиус кривизны, приводит к усреднению кривизны и искажению поверхности, а уменьщение размаха инструмента смешеняем пальцев кривошипов к их осям вращения сняжает производительность обработки, хотя повышает ее точность. Известное устройство не позволяет повысить точность и производительность аоферизапии оптических деталей, так как оно не дает возможности независимо регулировать размах инструмента я установить оп тимальные значения скорости обработки по меридиональному и сагиттальному сечениям асфериэуемой поверхности.Цель изобретения - повышение точности и производительности обработки асфернческой поверхности30 Для этого предлагаемый станок снабженвилкой, закрепленной на станине с возможностью качения, а кривошипный механизмснабжен шатуном, выполненным в видевзаимосвязанных меха собой штока, втулки, ползуна и направляющих. Шток смонтирован с возможностью относительного перемешенюя во втулке и вилке, ось качания,которой расположена параллельно штоку,ги кинематически связан с одним из кривошипов, а втулка, несущая инструмент,смонтирована жестко на ползуне, установленном с воэможностью перемещения в на-правляющих, кинематически связанных совторым кривошипом,15На фиг. 1 схематически изображен описываемый станок, вид спереди; нафиг. 2 - то же, вид сверху.Станок содержит станину 1, програм 30мный механизм для перемещения заготовки2 и кривошипно-шатунный механизм, сообщающий инструменту 3 перемещение отпривода 4. На станине 1 с возможностьюкачения смонтирована вилка 5, а также25механизм перемешения заготовки 2, состоящий из каретки 6 и программногоустройства 7 в виде кулачкового или ино-го программного задающего узла, криво. шипно-шатунный механизм, содержащийдва кривошипа 8 и 9, кинематически связанных между собой составным шатуном.Шатун состоит из штока 10, втулки 11,ползуна 12 и направляющих 13. Шток 10с возможностью относительного перемещения смонтировак во втулке 11 и вил 35ке 5 и кицематически связан с кривошипом 8. Втулка 11 несет державку 14 синструментом 3 и жестко закреплена наполэуне 12, установленном в направляю.оших 13, которые через подшипник 15 смон-тированы на кривошипе. Кривошипно-шатунный механизм кинематически связан с приъодом 4 через цилиндрические зубчатыеколеса 16-18 и червячный редуктор 19,Инструмент 3 закреплен на державке 14с помощью оси 20 и опоры 21, а державка смонтирована на втулке 11 на опорах22.На станке можно обрабатывать поверх 50ности с одной или двуми плоскостямисим-метрии (некруговые ципиндры и тори),а также осесимметричные поверхностивращения.Станок работает следующим образом.При асфериэации цилиндрических и торо 55идальных поверхностей на каретке 6 устанавливают заготовку 2, а на державке 14перпендикулярно к меридиональному сечению заготовкизакрепляют линейный инструмент 3. Смешением штока 10 по кривошипу 8 устанавливают требуемую величину 2 еразмаха инструмента по меридиональному сечению заготовки и смешением подшипника 15 с направляющими13 по кривошипу 9 устанавливают величину 2 е размаха инструмента по сагиттальному сечению заготовки,Программное устройство 7 регулируютна расчетную программу перемешения ка-,ретки 6. Путем подбора навесок на державку 14 устанавливают рабочую нагруз- .ку Р на инструмент, определяемую нормами абразивной обработки оптических поверхностей.Согласно исходным параметрам расчетапрограммы пультом управления станка устанавливают требуемые значения частотывращения кривошипно-шатунного механизмаи шпинделя кулачка.Инструмент 3, имеюший рабочую поверхность с радиусом, равным сагиттальномурадиусу кривизны заданной цилиндрическойили тороидальной поверхности, вводят всоприкосновение с асферизуемой поверхностью заготовки. Включают станок и с применением абразивных порошков требуемыхФоакций шлифуют асцеризуемую поверхность.При полировке на рабочую поверхностьинструмента наносят слой полирующей смолы,В процессе асфгриэации заготовка 2вместе с кареткой 6 совершает возвратнопоступательное перемещение с заданнымпрограммой законом по меридиональномусечению обрабатываемой поверхности, Инструмент 3 при этом совершает относительно обрабатываемой поверхности сложное плоско-параллельное движение, задаваемое двуми синхронно вращающимисякривошипами 8 и 9, кинематически связанными между собой составным шатуном,Кинематическая связь между кривошинами и элементами составного шатуна выполнена так, что величина е эксцентриситета, устанавливаемая кривошипом 8 иштоком 10, определяет величину размахаинструмента по меридиональному сечению,а величина еэксцентриситета, устанавливаемая кривошипом 9 и направляющими 13,.определяет размах инструмента по сагиттальному сечению асферизуемой поверхности.Благодаря тому, что шток 10 перемешается по втулке 11, а втулка вместе сполэуном 12 - по направляющим 13, приэтом кривошипы 8, 9 вращаются синхронно через кинематическую связь, обеспечиваемую зубчатыми колесами 16-18, инструмент имеет по двум вышеуказаннымвзаимно перпендикулярным направлениямразный, независимо регулируемый размахвозвратно-поступательного пере мещения 5Вилка 5 удерживает шток 10 от разворота и сохраняет тем самым плоско-параллельное круговое движение кривошипношатунного механизма и, следовательно,связанного с ним инструмента.10Соединение инструмента 3 со втулкой11 через державку 14, ось 20 и опоры21, 22 обеспечивает икструменту степеньсвободы в вертикальной плоскости, необходимую при перемещении его по асферизуемой поверхности, имеющей перемештуюкривизну с изменяющейся крутизной,При асферизации осесимметричных поверхностей вращения на каретку 6 устанавливают заготовку со своим приводом ее вра-щения и каретке сообщают соответствующеепрограммированное перемещение, при этомлинейный инструмент заменяют. инструментом, форма и размеры которого определяются при расчете программы асферизации.25В ходе обработкиф по мере необходимости по результатам контроля асферизуемойповерхности траекторию перемещения инструмента корректируют путем установкисоответствующих величин е и е по двум30указанным выше направлениям заготовки.Таким образом, предлагаемый станокдает возможность раздельно регулироватьвеличину размаха инструмента по каждодму из двух взаимно перпендикулярных направлений, что позволяет устанавливатьоптимальную величину размаха инсчрумента по меридиональному сечению асферизуемой поверхности и повысить точность обработки, а также, установив оптимальную (максимальную) величину размаха по сагиттальному сечению, повысить производительность обработки.Формула изобретенияСтанок для асферизации оптических деталей, содержащий станину со смонтированными на ней механизмом перемещения заготовки и кривошипным механизмом с двумя кинематически связанными кривошипами для перемещения инструмента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, станок снабжен вилкой, закрепленной на станине с возможностью качания, а кривошипный механизм снабжен шатуном,. выполненным в виде взаимосвязанных между собой штока, втулки, ползуна и направляющих, шток смонтирован с возможностью относительного перемещения во втулке и вилке, ось качания которой расположена параллельно штоку, и кинематически связан с одним из кривошипов, а втулка, несущая инструмент, смонтирована жестко на ползуне, установленном с возможностью перемещения в направляющих, кинематически связанных со вторым кривошипом.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство Хо 182019, кл. В 24 В 13/00, 1964.680862 оставитель Л. ХабировехредЛ. Алферова Корректор С. Век едакт Заказ 7 б/13 Тираж ЦНИИПИ Государственнопо делам изобрете 3035, Москва, Ж, Р 10 12 Подписноего комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4